JP2011164132A - 定着装置及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】定着ローラ15a1と加熱ローラ15a2と定着ベルト15a3とを備えた定着手段15aと、記録紙32を定着ベルト15a3に押し当てる加圧ローラ15bと、加圧ローラ15bをクリーニングするクリーニングウェブ15c1を備えたクリーニングユニット15cと、定着手段15aと加圧ローラ15bとを離間させる接離機構15dとを備える定着装置15において、クリーニングウェブ15c1に含浸させるシリコーンオイルの粘度を3,000cs以上とし、接離機構15dを前回転動作時に定着ベルト15a3と加圧ローラ15bとを離間させることを特徴とするものとする。
【選択図】図3
Description
この熱ローラ定着方式の定着装置は、互いに圧接されたローラ対(定着ローラ及び加圧ローラ)を備え、このローラ対の両方のローラあるいはいずれか一方のローラの内部に配置されたハロゲンヒータなどからなる加熱手段によってローラ対を所定の温度(定着温度)に加熱した後、未定着トナー像が形成された記録紙などの記録媒体をローラ対の圧接部(定着ニップ部)に給紙し、圧接部を通過させることで、熱と圧力とによって記録紙にトナー像の定着を行うようになっている。
定着ローラを弾性ローラとすることで、定着ローラ表面が未定着トナー像の凸凹に対応して弾性変形し、トナー像面を覆い包むように接触するため、モノクロに比べてトナー量の多いカラーの未定着トナー像に対して良好に加熱定着を行うことが可能となる。
図5は従来の定着装置の構成を示す説明図である。
このようにして、定着装置150において、クリーニング装置160により定着ローラ151表面が清浄化されて良好な状態となる。
また、低粘度のシリコーンオイルを用いているため、高温になった場合の液だれによる装置内部のシリコーンオイル汚染が生じるという課題があった。
さらに、高粘度のシリコーンオイルは、一度クリーニング部材に吸着したトナーの離散を抑制でき、効率的なクリーニングが可能となる。さらに、前記接離手段を、定着動作の前に行う準備動作における前記定着ベルトと前記加圧ローラとの前回転動作時(例えば、ウォームアップ時)に、前記定着ベルトと前記加圧ローラとを離間させるようにすることで、簡単な構成で、記録媒体の定着可能範囲を確保して、前記定着ベルト表面へのシリコーンオイルの転写を防止でき、シリコーンオイルの多量付着を防止できるので、記録媒体の剥離性の向上を図り、均一で高品位な画像を得ることができる。
また、シリコーンオイルの粘着力が大き過ぎると記録紙の剥離性を阻害するため、定着可能温度範囲が狭くなり、連続印字を行った場合には、定着ローラの温度低下が生じて記録紙が定着ローラに巻きついたり、紙詰まりが発生したり問題となる。
図1は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る定着装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
本実施形態に係る画像形成装置100は、読み取った原稿の画像データやネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて記録紙32に対して多色及び単色の画像を形成する装置である。
図2、図3は本実施形態に係る画像形成装置に搭載される定着装置の構成を示す説明図であって、図2は前記定着装置を構成する定着ベルトと加圧ローラとが当接している状態を示す説明図、図3は前記定着ベルトと前記加圧ローラとが離間している状態を示す説明図である。
巻取りローラ15c3は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられている。
クリーニングユニット15cは、図示しないCPUによって動作制御される。
CPUは、所定の枚数の記録紙32が定着ニップ部15eを通過したことを図示しないセンサや定着ローラ15a1の回転数などによって検知した後、巻取りローラ15c3を回転させる図示しない駆動手段に制御信号を送る。
また、加圧ローラ15bへの押圧力は、好ましくは3,793.6Pa(0.039kgf/cm2)〜18,967.9Pa(0.19kgf/cm2)である。
本実施形態では、画像形成領域を290mmとして、圧接ローラ15c4の長手方向の幅を画像形成領域よりも長い310mm、ローラ径を20mm、クリーニングニップ幅を5mmとした。
また、シリコーンオイル汚染が生じた場合、クリーニングユニット15c内に留めることができるため、定着装置内への汚染拡大を防止できる。
定着装置15では、発熱体側の温度センサ15a7及び加圧ローラ側の温度センサ15b4によって検出された温度データ、サーマルプロテクタによって検出された定着ベルト15a3、加圧ローラ15bの異常昇温データに基づいて、温度制御手段としての制御回路が、定着ベルト15a3、加圧ローラ15bの表面温度を所定の温度にするように、電源回路を介して、加熱部材を有する発熱部材及びハロゲンヒータ15a4,15a5,15b1への通電を制御する。
実施例1は、定着ベルト15a3の表層をPFAのチューブで被覆し、定着ベルト15a3と加圧ローラ15bとを離間し、シリコーンオイルの粘度を3,000csとし、定着温度を40℃としたものである。
実施例1によれば、200k(×1000)枚以上で画像汚れ、装置内汚染は発生しなかった。
実施例2は、定着ベルト15a3の表層をPFAでコーティングし、定着ベルト15a3と加圧ローラ15bとを離間し、シリコーンオイルの粘度を3,000csとし、定着温度を50℃としたものである。
実施例2によれば、200k(×1000)枚以上で画像汚れ、装置内汚染は発生しなかった。
比較例1は、定着ベルト15a3の表層をPFAのチューブで被覆し、定着ベルト15a3と加圧ローラ15bとを離間し、シリコーンオイルの粘度を300csとし、定着温度を40℃としたものである。
比較例1によれば、10k(×1000)枚以上で画像汚れ、装置内汚染が発生した。
比較例2は、定着ベルト15a3の表層をPFAのチューブで被覆せずに、定着ベルト15a3と加圧ローラ15bとを当接した状態で、シリコーンオイルの粘度を3,000csとし、定着温度を25℃以下としたものである。
比較例2によれば、5k(×1000)枚以上で画像汚れが発生し、剥離性不良のため画質不良となった。
15a 定着手段
15a1 定着ローラ
15a2 加熱ローラ
15a3 定着ベルト
15b 加圧ローラ
15c クリーニングユニット(クリーニング手段)
15c1 クリーニングウェブ(クリーニング部材)
15c2 送出しローラ(送出し部)
15c3 巻取りローラ(巻取り部)
15c4 圧接ローラ
15c5 クリーニングニップ部
15d 接離機構(接離手段)
15d1 アーム
15d2 カム
15e 定着ニップ部
32 記録紙(記録媒体)
100 画像形成装置
T1 トナー像
Claims (5)
- 回転自在な定着ローラと加熱ローラとに巻き掛けられて記録媒体上の未定着トナー画像を加熱溶融して前記記録媒体上に定着させる定着ベルトとを備えた定着手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラと対抗する位置で回転自在に設けられて前記記録媒体を前記定着ベルトに押し当てながら搬送する加圧ローラと、前記加圧ローラに接触して前記加圧ローラをクリーニングするシリコーンオイルを含浸させたクリーニング部材を備えたクリーニング手段と、前記定着手段と前記加圧ローラとを接離させる接離手段とを備え、前記記録媒体を搬送しながら未定着トナー画像を定着させる定着装置において、
前記クリーニング部材は、前記シリコーンオイルの粘度が3,000cs以上であり、
前記接離手段は、定着動作の前に行う準備動作における前記定着ベルトと前記加圧ローラとの前回転動作時に、前記定着ベルトと前記加圧ローラとを離間させることを特徴とする定着装置。 - 前記定着ベルトは、多層構造であり、前記定着ベルトの表層がフッ素樹脂チューブにより形成されていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記クリーニング部材は、耐熱性不繊布からなるウェブ材で形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。
- 前記クリーニング手段は、前記クリーニング部材を送り出す送出し部と、前記クリーニング部材を巻き取る巻取り部と、前記クリーニング部材を介して前記定着ローラ表面に圧接して回転可能な圧接ローラとを備えたユニットで構成され、前記定着装置に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
- 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、
前記定着装置として、請求項1乃至4のうちの何れか一項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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